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Stickstoffkreislauf

Tauche ein in den Stickstoffkreislauf! Lerne, wie Stickstoff aus der Luft in organische und anorganische Verbindungen umgewandelt und anschließend ins Ökosystem transportiert wird. Erkunde die einzelnen Phasen - von der Fixierung über die Nitrifikation und die Ammonifikation bis hin zur Denitrifizierung. Neugierig geworden? Erfahre mehr über diesen Kreislauf in verschiedenen Ökosystemen wie Wäldern und Seen. Mach dich schlau und lies weiter!

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    Mit Übungen und Lernspielen festigt Ihr Kind das neue Wissen spielerisch.

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Die Autor*innen
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Rapunzel
Stickstoffkreislauf
lernst du in der 11. Klasse - 12. Klasse - 13. Klasse

Stickstoffkreislauf Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Stickstoffkreislauf kannst du es wiederholen und üben.
  • Benenne wichtige Fakten rund um den Stickstoff.

    Tipps

    Luft, die wir einatmen, besteht zu 21% aus Sauerstoff.

    Lösung

    Stickstoff ist ein wichtiges Strukturelement vieler organischer Stoffe wie Nukleinsäuren, Enzyme, Aminosäuren und Hormone.

    Die Luft, die wir einatmen, besteht zu 78% aus Stickstoff und 21% Sauerstoff. Der Rest besteht aus Edelgasen. Dieser Luftstickstoff ist den Lebewesen allerdings nicht frei zugänglich. Nur einige Prokaryoten können diesen zu Ammoniak umwandeln. Das Enzym Nitrogenase hilft ihnen dabei.

  • Beschreibe den Stickstoffkreislauf.

    Tipps

    Bei Gewitter entstehen stickstoffhaltige Verbindungen.

    Lösung

    Ist der Luftstickstoff in Form von Ammoniak fixiert worden, wird er in Nitrit oxidiert. Dies geschieht durch die Nitritbakterien. Anschließend wird das Nitrit durch Nitratbakterien in Nitrat umgewandelt.

    Diesen Prozess bezeichnet man als Nitrifikation.

    Nitrat ist Hauptstickstoffquelle für Pflanzen.

  • Erstelle eine passende Saatmischung.

    Tipps

    Die Kleearten gehören zu den Leguminosen.

    Die Luzerne wird auch ewiger Klee genannt.

    Lösung

    Ein Vorteil der Knöllchenbildung an der Leguminosenwurzel ist, dass der Boden mit Stickstoff angereichert wird. Dies spart Dünger und auch die nachfolgenden Kulturen wachsen besser. Das ist der Grund dafür, warum viele Landwirte Leguminosen innerhalb ihrer Fruchtfolge anbauen.

    Zu den Leguminosen zählen die Hülsenfrüchtler. Der Landwirt aus unserem Beispiel sollte also verschiedene Kleearten und Luzernen anbauen. Diese Pflanzen sind in der Lage, mithilfe der Bakterien Stickstoff zu fixieren.

  • Erkläre verschiedene Begriffe aus der Biologie.

    Tipps

    Beim Parasitismus profitiert nur eine Art.

    Lösung

    Es gibt sehr viele unterschiedliche chemische Reaktionen.

    Darunter auch die Oxidation (Elektronenabgabe) und Reduktion (Elektronenaufnahme). Die Redox-Reaktion besteht aus beiden Teilreaktionen.

    Genauso vielseitig zeigt sich die Biologie, wenn es um Beziehungen geht.

    Bei der Symbiose, wie die Rhizobium-Leguminosen-Symbiose, profitieren beide Seiten voneinander. Anders sieht das beim Parasitismus aus, hier profitiert nur eine Seite von der Beziehung. Ein Beispiel aus dem Pflanzenreich ist die Mistel. Diese dringt mit ihren Wurzeln in die Leitbahnen ihrer Wirtspflanze ein und entzieht ihr so Nährstoffe.

  • Beschreibe die Rhizobium-Leguminosen-Symbiose.

    Tipps

    Durch Wurzelausscheidungen werden die Bodenbakterien angelockt.

    Lösung

    Viele Bakterien besiedeln als Symbionten ungewöhnliche Lebensräume und bilden mit anderen Arten eine Symbiose. Hierbei haben alle Beteiligten einen Vorteil von dieser Beziehung. So auch bei der Rhizobien-Leguminosen-Symbiose.

    Diese findest du an den Wurzeln von Leguminosen. Die Leguminosen senden über Wurzeln Lockstoffe aus, die die Bakterien anlocken. Diese dringen über die Wurzeln ein, die Wurzelzellen beginnen sich zu teilen und es entstehen die typischen Knöllchen.

    Die Bakterien versorgen die Pflanzen mit stickstoffhaltigen Verbindungen, dadurch können die Pflanzen auch auf stickstoffarmen Böden wachsen. Von der Pflanze erhalten die Bakterien organische Kohlenstoffverbindungen.

  • Beschreibe eine weitere Symbiose an der Pflanzenwurzel.

    Tipps

    Hyphen sind fadenförmige Zellen der Pilze.

    Lösung

    In diesem Video hast du die Symbiose zwischen Bakterien und Pflanzen kennengelernt. Es gibt aber noch viele weitere Symbiosen auch an der Pflanzenwurzel.

    So gehen bestimmte Bodenpilze, die Mykorrhiza, eine Symbiose mit Pflanzen ein. Dabei bilden sie feine Hyphen aus, mit denen sie in die Pflanzenwurzel eindringen können. Die Pilze können Nährsalze und Wasser effektiver aus dem Boden gewinnen und den Pflanzen zur Verfügung stellen. Die Pflanzen versorgen die Pilze mit Glucose. So haben beide ihren Vorteil aus dieser Beziehung.